Supernova Neutrinos, LSND and MiniBooNE
本文首先讨论了中微子振荡的唯一约束条件，这种约束条件可以通过测量超新星$\barν_e$的能谱得到。重点是4中微子质量和混合模型能够解释LSND证据的$\barν_μ\to \barν_e$振荡。费米实验室的中微子探测器MiniBooNE观察超新星中微子的潜力，然后解决，并给出了一个一般性的描述的检测器。截至2002年5月，MiniBooNE探测器已全面投入使用。
2002-05-19 hep-ph
The LSND/MiniBooNe excess events and heavy neutrino from muon and kaon decays
最近的研究表明，LSND和MiniBooNE中微子实验观测到的令人困惑的过剩事件可以解释为重无菌中微子（$ν_h$）辐射衰变的信号，其质量为40~80 MeV，μ子混合强度为$\mix \simeq 10^{-3} - 10^{-2}$，寿命为$10^{-11} < τ_h < 10^{-9}$ s。我们讨论了从最近的μ子精密测量中得到的$\mix$的界限，并表明它们与上述界限是一致的。如果$ν_h$存在，它在普通μ子或K介子衰变中的混合物将分别产生衰变链$\muhd$或$\khd$。我们提出了一个新的实验，这些过程中的$μ$和$K$衰变在休息允许明确确认或排除存在的$ν_h$的敏感搜索。据我们所知，还没有实验专门寻找大量中微子从粒子衰变的辐射衰变的签名，在这项工作中提出的。搜索是补充目前的实验努力，以澄清LSND和MiniBooNE异常的起源。
2011-05-06 hep-ex hep-ph
Reconciling results of LSND, MiniBooNE and other experiments with soft decoherence
我们提出了一个解释的LSND信号通过量子退相干的质量状态，这导致阻尼的振荡概率的干扰项。消相干参数以及它们的能量依赖性是以这样一种方式选择的，即阻尼只影响与大（大气）$Δm^2$的振荡，并迅速减少中微子能量。这使我们能够将正LSND信号与MiniBooNE和其他空结果实验相协调。对太阳、大气、KamLAND和MINOS数据的标准解释不受影响。不需要新的粒子，特别是不需要无菌中微子。LSND信号由1-3混合角$θ_{13}$控制，并且根据阻尼程度，在$3σ$产生$0.0014 < \sin^2θ_{13} < 0.034$。这种情况可以在即将进行的$θ_{13}$搜索中进行测试：虽然反应堆附近和远处探测器测量值的比较应导致零结果，但在长基线加速器实验中预计会出现$θ_{13}$的阳性信号。这种退相干效应可以部分解释镓探测器的定标结果，并且对超新星中微子信号有很强的影响。
2008-05-14 hep-ex hep-ph
Multichannel oscillations and relations between LSND, KARMEN and MiniBooNE, with and without CP violation
我们通过例子表明，多通道混合不仅会影响从中微子振荡实验中提取的参数，而且在只有两个通道参与混合的假设下，通过拟合实验数据，得到了更一般的结论。MiniBooNE的影响和最大的CP破坏的基础上的一个例子显示了深远的影响，该实验的两个数据集（μ子中微子和μ子反中微子）。
2007-04-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Restricting the LSND and MiniBooNE sterile neutrinos with the IceCube atmospheric neutrino data
本文研究了高能大气中微子在地球中振荡成eV尺度质量的无菌中微子。MSW共振和$\barν_μ\to\barν_s$振荡的参量增强导致了μ子径迹事件天顶角分布的畸变，而IceCube可以观测到μ子径迹事件。由于物质效应，IceCube信号不仅取决于与LSND和MiniBooNE相关的混合元件$U_{μ4}$，而且还取决于$U_{τ4}$和CP破坏相位$δ_{24}$。我们表明，与$U_{τ4} = δ_{24} = 0$的情况下，导致最弱的IceCube信号，因此应用于绑定$U_{μ4}$。我们计算的天顶角分布的$ν_μ-$事件为不同的能量间隔的范围内（0.1 - 10）TeV，并发现，包括的能量信息（分仓的能量）大大提高了灵敏度$ν_s$。我们估计，与已经收集（在3 - 4年）冰立方统计的约束$|U_{μ4}|^2 < 0.01$（$99\%$ C.L.）并且可以在$(4 - 6) σ$置信水平下排除LSND和MiniBooNE所需的混合。
2013-12-05 astro-ph.HE hep-ph
MiniBooNE and LSND data: non-standard neutrino interactions in a (3+1) scheme versus (3+2) oscillations
最近在MiniBooNE反中微子数据中观察到的事件过剩与电子反中微子出现的LSND证据一致。我们提出了一个解释这些数据的（3+1）计划与无菌中微子，包括非标准中微子相互作用（NSI）在中微子的生产和检测。振荡和NSI之间的干扰提供了一个来源，CP破坏，我们用来调和不同的结果从中微子和反中微子数据。我们的最佳拟合结果意味着NSI在百分之几的水平相对于标准的弱相互作用，与目前的界限。我们比较了NSI拟合的质量与（3+1）和（3+2）纯振荡框架内获得的质量。我们还简要地评论使用NSI（在一个有效的双味框架），以解决可能的差异中微子和反中微子的结果从MINOS实验。
2010-08-31 hep-ex hep-ph
Two-Higgs doublet solution to the LSND, MiniBooNE and muon $g-2$ anomalies
我们证明了标准模型的最简单的扩展之一，添加第二个希格斯双重态，当与暗扇区单重态标量相结合时，允许我们：$i)$解释了液体闪烁中微子探测器（LSND）和MiniBooNE（MB）中长期存在的异常，同时保持与卡门的零结果的兼容性，$ii)$在此过程中获得了通往暗区的门户，和$iii)$可以很好地解释μ子$g-2$的观测值。三个单态中微子可以通过I型跷跷板来理解所观察到的中微子质量平方差，其中两个较轻的状态参与了LSND和MB的相互作用。在这两个实验中，我们获得了非常好的拟合能量和角分布。我们解释这里提出的解决方案的功能，并讨论我们的模型必须满足的约束条件。我们还提到了未来对其颗粒含量进行测试的前景。
2021-09-24 hep-ex hep-ph
Effects of CP Violation from Neutral Heavy Fermions on Neutrino Oscillations, and the LSND/MiniBooNE Anomalies
中微子可以与超轻费米子混合，这会产生味道振荡，也可以与较重的费米子混合，这会产生短距离的味道变化。我考虑两种效应都存在的情况。我表明，在一个单一的振荡长度是实验上可以访问的限制，较重的费米子中微子振荡的影响一般可以占一个简单的公式，包含四个参数，包括可观察到的CP破坏。我认为异常的LSND和MiniBooNE的结果，并表明，这些可以适合在一个模型与CP破坏和两个额外的不育中微子，一个在0.1和20 eV之间的质量范围内，和其他质量之间的33 eV和40 GeV。我还表明，该模型可以避免冲突的约束，从现有的空短基线实验结果。
2010-10-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrino-antineutrino oscillations as a possible solution for the LSND and MiniBooNE anomalies?
在两代框架下研究CPT和Lorentz对称性中的中微子-反中微子振荡的共振结构。我们的工作与四个非零CPT违反参数，允许在真空中的中微子-反中微子振荡现象的共振增强，这是适当地描述在系统的电荷共轭本征态。我们研究了中微子-反中微子振荡的味，电荷共轭和质量本征基之间的关系，并检查可用的CPT破坏参数空间和可能的共振结构之间的相互作用。最后，我们评论的后果，这种情况下的中微子振荡实验，即可能的解决方案的LSND和MiniBooNE异常。
2009-06-27 hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Interpretations of the LSND and MiniBooNE Anomalies with Coherent Neutrino Scattering Experiments
LSND和MiniBooNE实验的结果被解释为质量接近电子伏特尺度的无菌中微子的证据。在这里，我们建议测试这样的情况下，通过测量的相干弹性散射率的中微子从一个脉冲的spiritual源。相干散射在所有活跃的中微子中都是普遍存在的，因此可以提供总的标准模型中微子通量的测量。通过在不同的基线上进行测量并利用定时信息，可以显著降低系统的不确定性，并独立地测量起源于$ν_μ$或$ν_e$或$\barν_μ$的中微子通量。我们发现，一个100公斤的CsI探测器将是敏感的大部分的无菌中微子参数空间，可能占LSND和MiniBooNE异常。
2019-01-23 hep-ph
LSND versus MiniBooNE: Sterile neutrinos with energy dependent masses and mixing?
标准的活动-无菌中微子振荡不提供一个令人满意的描述的LSND证据中微子振荡与MiniBooNE和其他零结果短基线振荡实验的约束。然而，如果无菌中微子的质量或混合以一种奇异的方式依赖于它的能量，所有的数据就变得一致了。我探讨的假设，无论是质量或混合尺度与中微子能量为$1/E_ν^r (r > 0)$的唯象后果。由于LSND中的中微子能量约为40 MeV，而MiniBooNE的能量约为1 GeV，因此MiniBooNE中的振荡得到抑制，这两个结果对于$r\gtrsim 0.2$完全兼容。此外，通过探索各种实验的不同能量状态，所有相关数据的全局拟合也显著改善。如果质量（混合）与能量成比例，则最佳拟合$χ^2$相对于标准无菌中微子振荡减少12.7（14.1）个单位。
2008-01-25 hep-ph
Explaining LSND and MiniBooNE using altered neutrino dispersion relations
我们研究了在两代框架下用CPT和Lorentz对称性破坏中微子-反中微子振荡来解释MiniBooNE异常的可能性。我们的工作与四个非零CPT违反参数，允许在真空中的中微子-反中微子振荡现象的共振增强，这是适当地描述在系统的电荷共轭本征态。我们研究了中微子-反中微子振荡的味，电荷共轭和质量本征基之间的关系，并检查可用的CPT破坏参数空间和可能的共振结构之间的相互作用。
2009-11-05 hep-ph
The LSND and MiniBooNE Oscillation Searches at High $Δm^2$
本文综述了LSND和MiniBooNE实验的结果。每个实验的主要目标是在质量区域中以$Δm^2 \sim 1$ eV $^2$灵敏地搜索中微子振荡。这两个实验是互补的，因此结果的比较可以带来关于无中微子模型的额外信息。两个实验都获得了$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡的证据，MiniBooNE也观察到了$ν_μ\rightarrow ν_e$过量。在本文中，我们回顾了这些实验的设计，分析和结果。然后，我们考虑在全球范围内的无菌中微子振荡模型的结果。最终的数据集需要一个比LSND接近尾声和MiniBooNE开始时想象的简单的单一无菌中微子模型更扩展的模型。我们发现，有两个不育中微子模型的数据集之间存在明显的不兼容性。然而，这些不兼容性可以用系统误差内的变化来解释。总的来说，有两个（或三个）不育中微子的模型似乎成功地拟合了全球数据，它们为未来的实验做出了有趣的预测。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
LSND and MiniBooNE as guideposts to understanding the muon $g-2$ results and the CDF II $W$ mass measurement
最近，一些实验观察到的结果与标准模型（SM）的预测存在重大冲突。两个中微子实验，LSND和MiniBooNE（MB）已经报道了超过背景的电子信号。布鲁克海文和费米实验室的μ介子$g-2$合作都测量了这个参数的值，虽然彼此一致，但与SM相冲突。最近，CDF II合作报告了对$W$ -玻色子质量的精确测量，这与SM预测强烈冲突。寻找可能构成这四种反常现象的新物理学是值得的。在这样的探索中，中微子实验可以发挥至关重要的作用，因为一旦找到了这些异常的共同解决方案，LSND和MB，由于其高度限制性的要求和观察到的最终状态，有助于大大缩小新物理学可能性的多样性，否则会对$W$质量和μ子$g-2$差异开放。根据这一点，早期的工作表明，LSND，MB和μ子$g-2$的结果可以理解的范围内的标量扩展的SM，其中包括第二个希格斯偶极子和暗扇区单线。我们发现，相同的模型导致的贡献的$W$质量是一致的，与最近的CDF II测量。LSND、MB拟合和μ子$g-2$结果有助于确定模型中轻标量的质量，而斜参数$S$和$T$的计算则确定了较重赝标量和带电希格斯玻色子的允许质量范围以及有效温伯格角及其新范围。
2022-09-22 hep-ex hep-ph
Heavy Sterile Neutrinos in Tau Decays and the MiniBooNE Anomaly
MiniBooNE实验的当前结果显示了指示中微子振荡的过量事件，但只有当一个超出标准的3族场景时。最近，人们对这些事件给出了一种不同的解释，不是用振荡来解释，而是用具有大跃迁磁矩的大质量无菌中微子的产生和衰变来解释。我们研究了这种无菌中微子在稀有衰变$τ^- \rightarrow μ^- μ^+ π^- ν$和$τ^{-}\rightarrow μ^{-} μ^{+} e^{-} νν$中的作用。我们发现，搜索这些衰变具有位移顶点之间的$μ^-$和其他带电粒子，构成了很好的测试的存在的不育中微子提出解释MiniBooNE异常。这些搜索可以用现有的实验数据来完成。
2011-10-25 hep-ex hep-ph
Using MiniBooNE neutral current elastic cross section results to constrain 3+1 sterile neutrino models
MiniBooNE中性电流弹性（NCEL）的截面的结果被用来提取限制在$Δm^{2}-\sin^{2}\vartheta_{μs}$平面的3+1无菌中微子模型的质量分裂$0.1 \leq Δm^{2} \leq 10.0$ eV $^{2}$。GENIE与MiniBooNE采用的截面模型一起使用，通过对MiniBooNE靶材料CH $_{2}$进行模拟来预测事件发生率。轴向质量在所有拟合中都是自由参数。无菌修改的通量和变化的截面在模拟中将两者联系起来，并允许使用截面结果对无菌中微子混合设置限制。大轴向质量问题使得实验必须执行其自身的轴向质量拟合，但是如果无菌和截面模型参数不独立，则对相同数据集的先前拟合可能掩盖无菌振荡信号。我们发现，对于NCEL数据集有显着的无菌和截面模型参数之间的相关性，使适合两个模型同时获得强大的结果是必要的。如果不这样做，则会导致无菌参数的限值超出保证限值。本文讨论了MiniBooNE能区带电准弹性截面（CCQE）和NCEL截面的不确定性对中性中微子测量所带来的一般性问题。
2014-01-10 hep-ex hep-ph
Using MiniBooNE NCEL and CCQE cross section results to constrain 3+1 sterile neutrino models
MiniBooNE NCEL和CCQE横截面测量（中微子运行）被用来设置限制在$Δm^{2}-\sin^{2}\vartheta_{μs}$平面的3+1无菌中微子模型与质量分裂$0.1 \leq Δm^{2} \leq 10.0$ eV $^{2}$。使用GENIE，相对论费米气体模型，与$E_ν$和测量的重建量。探讨了截面模型中的不确定性及其对无菌中微子极限的影响，并通过同时拟合无菌参数和轴质量截面参数得到了稳健的无菌中微子极限.
2014-12-01 hep-ex hep-ph
MiniBooNE and a (CP)^2 = -1 sterile neutrino
人们想当然地认为，观测到两个独立的质量平方差必然会将潜在的质量本征态的数量固定为三个，而增加一个无菌中微子会提供额外的质量平方差。这封信的目的是要论证，如果我们考虑一个属于（CP）^2 =-1扇区的无菌中微子成分，那么上述两种说法都是错误的。我们还概述了这里报告的结果，结合即将到来的MiniBooNE数据和其他实验，可以帮助解决无菌中微子的CP性质的问题，如果这样的组件确实存在。
2007-02-23 hep-ex hep-ph
Requirements on common solutions to the LSND and MiniBooNE excesses: a post-MicroBooNE study
在MiniBooNE（MB）实验中观察到的类电子事件过量的强烈统计意义，以及在液体闪烁体中微子探测器（LSND）中观察到的早期类似过量，当结合最近的MicroBooNE结果进行解释时，可能会使我们达到新物理发现的尖端。这导致了许多试图通过超越标准模型（SM）的物理学来理解这些观察结果的尝试，无论是单独的还是结合的。我们提供了一个概述的现状，并讨论了三个主要类别下的许多新物理学的建议。同样的新的、非振荡的物理学解释这两种异常的可能性导致了新的限制和要求。我们在这项工作中关注的一类重要的常见解决方案是由探测器中产生的重${\cal O}$（MeV $-$ sub-GeV）无菌中性费米子组成（通过入射μ子中微子的上散射），随后衰变为光子或模仿观察到的信号的$e^+e^-$对。这样的解决方案受到来自以下方面的强烈要求：a）将在LSND和MB两者中产生足够数量的总事件的截面要求，b）由在两个实验中测量的能量和角分布强加的要求，以及最后，c）新物理模型及其粒子内容与来自粒子物理实验的不同束的其它边界的一致性和兼容性。我们发现，这些标准往往把建议的解决方案拉向不同的方向，并严格限制了可行的建议，可以解决这两个异常。我们的结论是相关的一般搜索新的物理和正在进行的观测和分析的MicroBooNE实验。
2022-07-09 hep-ex hep-ph
Confronting mass-varying neutrinos with MiniBooNE
我们研究了质量变化中微子可以解释\bar ν_μ到\bar ν_e振荡的LSND信号的建议。我们首先指出，所有的正振荡信号发生在物质中，三个活跃的质量变化的中微子是不足以描述所有现有的中微子数据，包括LSND。然后，我们研究的可能性，一个模型与四个质量变化的中微子（三个活动和一个无菌）可以解释LSND效应，并保持与所有其他中微子数据一致。我们发现，在中微子扇区中具有3+1质量结构的模型可以解释LSND数据和MiniBooNE在0.10 < \sin^2 2θ x < 0.30时的零结果.该模型的预测结果在Double-CHOOZ处为零，但在地下反应堆实验和长基线实验中的ν_μ到ν_e振荡处为正信号。
2006-07-03 astro-ph hep-ex hep-ph
Interpreting the LSND anomaly: sterile neutrinos or CPT-violation or...?
我们首先研究了无菌中微子如何拟合5 sigma bar-nu_mu --> bar-nu_e LSND异常：2+2解决方案受到太阳和大气数据的强烈反对，而3+1解决方案仍然可以给出较差的拟合（对于特定范围的振荡参数，将由MiniBooNE测试）。如果MiniBoone没有找到nu_mu --> nu_e信号，我们将得到CPT违规的提示。现在，与无菌中微子不同，CPT破坏中微子质量可以很好地容纳所有安全和不安全的数据。我们研究有多少CPT必须保存根据大气和K2 K数据和列表CPT违反信号可以发现即将到来的太阳和长基线实验。
2003-02-20 hep-ex hep-ph
Sterile neutrino creating a reduced LSND effect
虽然假设的不育中微子$ν_s$可能并不显著地参与太阳$ν_e$和大气$ν_μ$的亏损，但它可能引起可能的LSND效应。事实上，我们面临这样的情况，当活跃中微子$ν_e$，$ν_μ$，$ν_τ$的流行的近双峰织构通过在14平面中的小旋转而受到扰动时，其中$ν_4$是由无菌中微子$ν_s$诱导的额外中微子质量状态。然后，用$m^2_1\simeq m^2_2$，我们在最简单的$s_{13}\to0$情况下预测$\sin^22θ_{\rm LSND}=s^4_{14}/2$和$Δm^2_{\rm LSND} = |Δm^2_{41}|$。然而，负CHOOZ实验对$s^4_{14}/2$施加了上限$1.3\times10^{-3}$，表明可能的LSND效应的幅度降低。
2001-06-29 hep-ph
Constraints on electromagnetic properties of sterile neutrinos from MiniBooNE results
在一类模型与小的混合角之间的无菌和活跃的中微子，我们把有效的μ子到无菌中微子磁和电偶极子的过渡时刻的组合MiniBooNE结果的无菌中微子质量范围的$10\;\mathrm{MeV}<m_s<500\; \mathrm{MeV}$的限制。我们的结果是有效的模型CP破坏相互作用和狄拉克和马约拉纳不育中微子。此外，我们表明，这样的偶极子电磁相互作用不能在MiniBooNE实验中的异常事件的主要来源，因为他们未能再现异常事件分布作为极角的函数。然而，很好的协议与异常事件分布的重建能量可以实现某些值的磁矩和电矩。
2013-08-20 hep-ph
Viability of $Δm^2\sim$ 1 eV$^2$ sterile neutrino mixing models in light of MiniBooNE electron neutrino and antineutrino data from the Booster and NuMI beamlines
本文根据最近发表的MiniBooNE实验结果，研究了无菌中微子振荡模型。新的MiniBooNE数据包括更新的中微子结果，包括低能区，和第一个反中微子结果，以及MiniBooNE探测器中观察到的离轴NuMI束的第一个结果。这些新的全局拟合还包括来自LSND、KARMEN、NOMAD、Bugey、CHOOZ、CCFR 84和CDHS的数据。大气振荡数据的限制已经被施加。
2010-05-05 hep-ph
Light Sterile Neutrinos, Lepton Number Violating Interactions and the LSND Anomaly
在短基线中微子实验的分析中，我们发展了引入纯轻子，轻子数违反非标准相互作用（NSI）和标准模型中微子与第四个无菌中微子混合的后果。本文重点讨论了液体闪烁中微子实验（LSND）和卡尔斯鲁厄-卢瑟福中能中微子实验（KARMEN）的μ子静止衰变（DAR）结果。我们对轻子数破坏、NSI有效算符进行了综合分析，发现了9个影响μ子衰变的算符与LSND结果相关。其中两个保留的标准模型（SM）值3/4的米歇尔rho和三角洲参数，总体而言，显示出良好的协议与精密数据和电子反中微子信号从LSND数据。我们显示理论模型，导致这两个有效的运营商。在我们选择应用于DAR数据的模型中，μ子反中微子振荡产生的电子反中微子和正μ子NSI衰变产生的电子反中微子存活都有助于预期的信号。这是我们计划的一个独特之处。我们发现一系列的参数，这两个实验可以容纳一致的最近的全球，无菌中微子适合短基线数据。我们评论在对撞机的新物理搜索模型的影响，并评论轻子数违反相互作用加上无菌中微子-标准模型中微子混合的进一步影响。
2016-07-03 hep-ex hep-ph
Explaining $(g-2)_{μ,e}$, the KOTO anomaly and the MiniBooNE excess in an extended Higgs model with sterile neutrinos
我们考虑一个简单的扩展的标准模型（SM）的一个复杂的标量二重态和一个单线态以及三个不育中微子。不育中微子与SM中微子混合产生三个与振荡数据一致的轻中微子态和三个重不育态。最轻的无菌中微子的寿命比宇宙的年龄长，可以提供正确的暗物质遗迹丰度。利用质量为~ $\sim\mathcal{O}(100)$ ~MeV的光标量与无菌中微子的树级变味相互作用，我们可以同时解释μ子和电子的反常磁矩、KOTO反常事件和MiniBooNE超数。
2020-09-19 hep-ph
LSND reloaded
根据MiniBooNE的反中微子实验结果，我们建议用掺钆的Super-Kamiokande作为探测器，重复原来的液体闪烁中微子探测器（LSND）实验。由于Super-Kamiokande提供的探测器质量比Super-Kamiokande大100倍以上，中微子源需要的质子束功率小于300千瓦，质子能量约为1 GeV。一年运行的这种设置可以证实或反驳LSND和MiniBooNE声称在超过5西格玛的置信水平。如果观察到信号，超级神冈的大尺寸结合其确定反中微子事件位置的良好能力，可以建立振荡的L/E依赖性特征。
2010-12-21 hep-ex hep-ph physics.ins-det
A 17 MeV pseudoscalar and the LSND, MiniBooNE and ATOMKI anomalies
本文提出含17 MeV赝标量媒介子、第二Higgs二重态和三个单态中微子的SM扩展，以联合解释LSND、MiniBooNE及ATOMKI异常，并分析实验约束与未来检验。
2024-10-23 hep-ex hep-ph
Implications for new physics solutions to the LSND and MiniBooNE anomalies after MicroBooNE results
Cairo University（开罗大学）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Amity School of Engineering and Technology, Amity University Hyderabad（海德拉巴阿米蒂大学工程与技术学院）；School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）
本文结合MicroBooNE实验结果，探讨LSND和MiniBooNE中微子异常的新物理解释，提出轻暗中性赝标量媒介子的可行方案，建议搜索非相干散射道以明晰异常背后的物理。
2026-10-14 hep-ex hep-ph
MiniBooNE Results and Neutrino Schemes with 2 sterile Neutrinos: Possible Mass Orderings and Observables related to Neutrino Masses
MiniBooNE和LSND实验在三个活跃中微子中加入两个惰性中微子时是相互兼容的。在这种情况下，有八种可能的质量排序。在其中两个实验中，两个惰性中微子都比三个活跃中微子重。在接下来的两种情况下，两个惰性中微子都比三个活跃中微子轻。剩下的四个场景中，一个不育中微子比三个活跃中微子重，另一个轻。我们分析了所有的情况下，他们的预测质量相关的观测。它们是由宇宙学观测约束的中微子质量之和，在KATRIN实验中可测量的运动学质量参数，以及控制无中微子双β衰变的有效质量。研究这些非振荡探头如何区分这八种情况。八种可能的质量排序中的六种预测了KATRIN和未来无中微子双β衰变实验中的正信号。我们还评论的情况下，三个不育中微子。此外，我们还对利用高能天体物理中微子的衰变来区分两个惰性中微子存在时的质量有序的可能性作了一些评论。
2007-10-08 astro-ph hep-ex hep-ph
Seesaw Right Handed Neutrino as the Sterile Neutrino for LSND
我们证明了具有$μ-τ$交换对称性的中微子质量的双跷跷板框架可以导致轻中微子的右手跷跷板伙伴之一是无质量的。这可以起到轻无菌中微子的作用，给出一个解释LSND结果的$3+1$模型。我们得到了一个非常经济的方案，这使得在CP守恒的情况下预言完整的$4\times 4$中微子质量矩阵成为可能。在考虑CP破坏的情况下，LSND质量范围内的无中微子效应消除了质量等级倒置的三中微子情况下存在的无中微子双β衰变速率的下限。同样的策略也可以用于生成LSND的自然$3+2$模型，在精确$μ-τ$对称性的限制下，该模型对于CP守恒的情况同样具有预测性。
2005-05-09 hep-ph
Sterile neutrino decay and the LSND experiment
我们提出了一个新的解释有趣的LSND证据的电子反中微子外观方面的重（主要是无菌）中微子衰变通过耦合与轻标量和轻（主要是活性）中微子。我们对LSND数据进行拟合，以及所有相关的空结果实验，同时考虑到由于衰变导致的光谱失真。通过对耦合g ~ 10^{-5}、重中微子质量m_4 ~ 100 keV和与μ子中微子的混合的要求，|U_{mu 4}| ^2 ~ 10^{-2}，我们证明了这个模型解释了所有现有的数据回避不赞成标准（3+1）中微子模型的约束。
2006-02-09 hep-ph
U(1)' mediated decays of heavy sterile neutrinos in MiniBooNE
MiniBooNE低能过剩是一个长期存在的问题，最近通过使用新收集的数据进行重新分析得到了进一步的证实，目前异常处于$4.8σ$水平。在这封信中，我们提出了一个新的解释，主张一个低能量部门包含$Z^\prime$玻色子与GeV级的质量和无菌中微子与质量约$100$ - $500$兆电子伏。我们发现，这种情况下可以提供一个很好的光谱协议与MiniBooNE低能量过剩的形式$Z^\prime$介导的中性电流生产的重无菌状态，其随后的衰变到$e^+e^-$对的一小部分被误认为是单电子类电磁阵雨。我们的模型在广泛的一类模型中，无菌中微子在新的相互作用下被充电，允许新的耦合到隐藏的部门物理。除了类电子MiniBooNE签名，该模型还预测了LArTPC探测器（如MicroBooNE）中的一种新的低背景信号，该信号由两个可区分的类电子电磁簇射组成，来自一个没有相关强子活动的单个顶点。
2018-08-08 hep-ph
What if the LSND effect gets a considerably smaller amplitude?
有可能正在进行的MiniBooNE中微子实验的结论将有利于双方，事实上，原始振荡幅度的LSND效应没有得到证实，但发现了一个新的LSND效应，其幅度要小得多（或者至少强烈建议）。然后，在中微子振荡的框架下，在自然界中存在假设的轻无菌中微子（与三个强度较弱的活性中微子混合）将被后MiniBooNE中微子数据明确地暗示（除非严重违反可信的CPT不变性）。在新的情况下，3+1中微子模型可能是可行的。简单的3+2中微子模型也是如此。为了说明这种潜在的发展，简要讨论了最简单的3+2模型。
2005-08-12 hep-ph
Tension between MiniBooNE and MicroBooNE within a 3+1 Sterile Neutrino Framework using Simulation-Based Inference
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
本研究通过基于模拟推断的联合拟合，评估MiniBooNE与MicroBooNE数据在3+1惰性中微子模型下的张力，发现MicroBooNE降低了MiniBooNE的偏好显著性，且两实验间存在≥2.5σ的张力。
2026-09-24 hep-ex hep-ph
Explaining the MiniBooNE excess by a decaying sterile neutrino with mass in the 250 MeV range
MiniBooNE合作报告了过量的$460.5\pm 95.8$电子样事件（$4.8σ$）。我们提出了一个解释，这些事件的不育中微子衰变成光子和轻中微子。无菌中微子的质量约为250 MeV，它是通过与范围为$10^{-11} \lesssim |U_{\ell 4}|^2 \lesssim 10^{-7}$（$\ell = e,μ$）的μ子或电子混合，由质子束靶中的K介子衰变产生的。该模型可以通过考虑MiniBooNE中事件的时间分布来测试，并通过在运行或即将进行的中微子实验中寻找单光子事件，特别是通过费米实验室短基线中微子计划中的液氩探测器套件。
2019-10-01 hep-ph
Sterile neutrino oscillations after first MiniBooNE results
鉴于MiniBooNE实验的最新结果，我们通过在三个标准模型中微子中加入一个或两个eV尺度质量的无菌中微子，重新审视了短基线中微子数据的全球中微子振荡拟合，并首次考虑了三个无菌中微子的全球拟合。在最近的MiniBooNE结果之前，（3+1）型的四个中微子振荡只被允许在边缘，并且在新的数据（在$4σ$的水平上）变得更加不受欢迎。在所谓的（3+2）五中微子质量方案的框架中，我们发现在超过$3σ$的水平上出现和消失实验之间存在严重的张力，因此在（3+2）方案中不可能满意地拟合全局数据。当加入第三个无菌中微子时，这种张力仍然存在，并且在（3+3）方案中，整体拟合的质量没有显着改善。然而，应该注意的是，在含有多个无菌中微子的模型中，MiniBooNE的结果与LSND的出现证据完全一致，这要归功于在这种振荡方案中存在CP破坏的可能性。此外，如果不考虑消失的数据，（3+2）振荡提供了一个很好的适合完整的MiniBooNE频谱，包括事件在低能量过剩。
2007-10-02 hep-ph
Sterile neutrinos after the first MiniBooNE results
鉴于MiniBooNE实验的最新结果，我们通过在三个标准模型中微子中加入一个、两个或三个eV尺度质量的无菌中微子，重新审视了与短基线中微子数据拟合的全球中微子振荡。我们发现，（3+1）型的四个中微子振荡，在最近的MiniBooNE结果之前，只被允许在边缘，变得更加不利的新数据。在所谓的（3+2）五中微子质量方案的框架下，MiniBooNE的结果可以很好地与LSND的外观证据相一致，这要归功于这种振荡方案中存在的CP破坏的可能性;然而，出现和消失实验之间的紧张关系代表了（3+2）方案中的一个严重问题，因此这些模型最终是不可行的。当加入第三个无菌中微子时，这种张力仍然存在，并且我们没有发现（3+3）方案的整体拟合有显著改善。
2007-12-04 hep-ph
Impact of nonstandard interactions on sterile neutrino searches at IceCube
我们分析了最近2年IceCube数据集的能量和天顶角分布的上行大气中微子，以限制在eV尺度的3+1方案中的不育中微子。我们发现，LSND和MiniBooNE数据的组合所青睐的参数被排除在99%C. L.以上。我们探讨了非标准物质相互作用对这种排斥的影响，并发现这种排斥适用于非标准相互作用（NSI），这些相互作用在对撞机和中微子散射实验所设定的严格的模型相关界限内。然而，对于大的NSI参数仅受中微子振荡实验的模型无关的边界，LSND和MiniBooNE数据与IceCube是一致的。
2016-06-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Possible LSND effect as a small perturbation of the bimaximal texture for three active neutrinos
本文提出了一种特殊形式的三个活跃中微子和一个惰性中微子的混合矩阵。它的$3\times 3 $部分描述了三个活跃的中微子来自流行的双峰混合矩阵，在太阳和大气实验中，如果忽略LSND效应，工作令人满意。然后，不育中微子，有效的第四行和第四列的建议的混合矩阵，是负责可能的LSND效应诱导一个额外的中微子质量状态存在积极的。LSND效应，如果存在的话，揭示了它的{ \it微扰}性质，与三个活跃中微子与它们的不育伙伴的少量混合有关。
2001-01-02 hep-ph
Leptonic CP violation studies at MiniBooNE in the (3+2) sterile neutrino oscillation hypothesis
我们研究了在MiniBooNE上，（3+2）无菌中微子模型中轻子CP破坏导致$\barν_μ\to\barν_e$和$ν_μ\toν_e$振荡几率不同的程度.我们正在使用的短基线（SBL）振荡结果，包括LSND和空SBL结果，我们施加额外的约束，从大气振荡数据的综合分析。我们得到了（3+2）CP守恒和（3+2）CP破坏模型在MiniBooNE振荡概率空间中的有利区域.我们进一步研究了允许的CP违反相位值和MiniBooNE达到这样的CP破坏测量。分析表明，MiniBooNE中微子和反中微子运行模式的振荡概率可能有很大的不同，后者可能比前者大三倍。此外，我们还表明，在（3+2）模型中，在短基线处可测量的单个CP违反相位的所有可能值都允许在现有数据的99%CL内。
2009-11-12 hep-ph
Sterile neutrinos beyond LSND at the Neutrino Factory
我们讨论的影响，一个额外的不育中微子在中微子工厂。较早的分析，这是出于LSND的结果相比，我们不施加任何约束的额外的质量平方分裂。这意味着，附加的质量本征态可以在少量混合的情况下位于已知的本征态中，正如最近对宇宙学数据的分析所建议的那样。我们在中微子工厂使用自洽的框架，对新参数没有任何约束。我们证明，对于一个组合的短基线和长基线设置，近探测器可以提供预期的灵敏度在LSND激发的Δ m_{41} ^2-范围，而一些灵敏度也可以在该地区的大气质量分裂从长基线。我们指出，这种非常轻的不育中微子的限制也可以从大气和太阳中微子振荡数据的重新分析，以及从超新星中微子观测。在分析的第二部分中，我们使用额外的假设将我们的敏感性与现有文献进行比较，例如|Δ m_{41} ^2| \gg| Δ m_{31} ^2|导致远检测器中快速振荡的平均。我们证明，虽然中微子工厂具有良好的灵敏度相比，现有的研究使用类似的假设，一个必须非常小心地解释这些结果的组合短和长的基线设置振荡可能发生在附近的探测器。我们还测试了在短基线和长基线处附加ν τ探测器的影响，并且我们没有发现灵敏度的实质性改善。
2010-07-21 hep-ex hep-ph
Prediction of LSND effect as a "sterile" perturbation of the bimaximal texture for three active neutrinos
作为贡献的假设混合的三个活跃的中微子，至少有一个不育的中微子，我们报告一个简单的$4\times4$纹理的$3\times3$部分来自流行的双峰纹理的三个活跃的中微子$ν_e,ν_μ,ν_τ$，其中$c_{12}=1/\sqrt{2} = s_{12}$，$c_{23} = 1/\sqrt{2} = s_{23}$和$s_{13} = 0$。这样的$3\times 3$双峰织构通过在14平面中的旋转而被扰动，其中$ν_4$是由无菌中微子$ν_s$引起的额外中微子质量状态，其成为LSND效应的原因。然后，使用$m^2_1 \simeq m^2_2$，我们预测$\sin^2 2θ_{\rm atm} = {1/2}(1+ c^2_{14}) \sim 0.95$和$\sin^2 2θ_{\rm LSND} = {1/2}s^4_{14} \sim 5\times10^{-3}$，以及另外的$Δm^2_{\rm atm} = Δm^2_{32}$和$Δm^2_{\rm LSND} = |Δm^2_{41}|$，其中$c^2_{14} = \sin^2 2θ_{\rm sol} \sim 0.9$和$Δm^2_{21} = Δm^2_{\rm sol} \sim 10^{-7} {\rm eV}^2$，如果例如应用低太阳能解决方案。
2001-02-07 hep-ph
Tests of Lorentz and CPT violation with neutrinos
洛仑兹破坏是普朗克尺度物理学预言的一种现象。虽然在标准模型（SM）下建立的三个活动质量中微子框架，即所谓的中微子标准模型（nuSM）是成功的，但nuSM中一系列未被理解的信号表明中微子物理可能是第一个看到SM之外的物理的地方，如洛伦兹破坏。特别是中微子振荡是一种天然的干涉现象，它对洛伦兹破坏非常敏感。在标准模型扩展（SME）框架下对LSND振荡信号进行分析，发现振荡数据与无洛伦兹破坏一致，但数据不能拒绝~10^{-17}阶的洛伦兹破坏假设。通过假设LSND信号是由洛伦兹破坏引起的，建立了一个全局唯象模型来描述包括LSND信号在内的所有已知振荡数据。该模型还预测了MiniBooNE在低能区的信号。后来，MiniBooNE宣布在低能量区域有一个事件过剩。然而，来自MiniBooNE的振荡候选信号与无洛伦兹破坏一致。MiniBooNE和MINOS在e-mu扇区上获得的限制拒绝了用洛伦兹破坏来解释LSND信号的简单场景。与此同时，MINOS和IceCube对mu-tau扇区的洛伦兹违反设定了严格的限制。最后一个未经测试的通道，e-tau洛伦兹破坏混合，使用双洛伦兹的反应堆消失数据进行测试。然而，双洛伦兹数据与平坦一致，恒星时相关的洛伦兹破坏假设被拒绝。综合LSND、MiniBooNE、MINOS、IceCube和Double Bronz的所有振荡数据，对地球水平中微子扇区中可能存在的洛伦兹…
2012-11-30 hep-ph
The simplest 3+2 model with two light sterile neutrinos
描述了最简单的3+2中微子模型，其中两个轻的惰性中微子与三个活跃中微子非常弱地混合，并且相互之间根本不混合，而可能的LSND效应的质量平方标度由m_5^2 - m^2_4提供（ν_4和ν_5是与两个惰性中微子ν_s和ν_{s '}的存在有关的两个额外质量中微子）。在解释LSND效应方面，3+2模型并不比最简单的3+1中微子模型更好，在3+1中微子模型中，一个轻的无菌中微子与三个活性中微子非常微弱地混合，而可能的LSND效应的质量平方标度由m_4 ^2- m^2_1给出（ν_4表示由于无菌中微子ν_s而存在的额外质量中微子）。然而，一个小的LSND效应的顺序O（$10^{-3}$）的振幅不排除本（前MiniBooNE）的数据。
2005-06-10 hep-ph
Decaying Sterile Neutrinos and the Short Baseline Oscillation Anomalies
MiniBooNE实验已经观察到，在源-探测器距离太短而与标准中微子振荡不兼容的情况下，μ介子中微子束中的电子中微子显著过量。对于这个信号，最直接的解释是标准模型中微子和一个新的、无菌的中微子之间的振荡，但从寻找μ子中微子消失的实验中得到的零结果并不支持这种解释。在这里，我们讨论了MiniBooNE数据的可能性，而不是解释一个无菌中微子，迅速衰减到活跃的中微子加上轻玻色子。二次中微子的味道组成是由不育中微子混合角，我们表明，数据是最好的解释，如果不育中微子主要与电子中微子混合。无菌中微子的质量的优选范围在100 eV和1 keV之间。我们认为，该模型可以很容易地满足宇宙学约束，因为它有“秘密相互作用”机制内置。除了MiniBooNE异常之外，LSND、反应堆和镓异常也是可能的，但在这种情况下，模型需要扩展以避免宇宙学限制。
2020-06-15 hep-ex hep-ph
Dark sector origin of the KOTO and MiniBooNE anomalies
我们提出了一个暗扇区模型，再现KOTO，MiniBooNE和μ子异常磁矩异常。暗区是由一个轻标量单线态$S$组成，它与一个稍重的惰性中微子有很大的耦合，惰性中微子与活性中微子混合。标量通过汤川耦合与标准模型费米子耦合，通过高维耦合与光子耦合。KOTO信号是企鹅变味过程$K_L \to π^0 S$的结果，随后是$S$衰变为中微子。在MiniBooNE的中微子-核散射中产生的无菌中微子衰变为活性中微子和$S$，后者以电磁方式衰变并在低能量下产生事件过剩。
2020-06-22 hep-ex hep-ph
Is there evidence for sterile neutrinos in IceCube data?
来自LSND和MiniBooNE实验的数据，以及对核反应堆反中微子通量的修正预期，都表明存在eV质量的无菌中微子。3+2和1+3+1方案包含了除低能MiniBooNE异常外的所有相关短基线中微子数据。我们分析了在IceCube-40数据集中向上的大气中微子事件的角分布，以寻找这些场景中无菌中微子的证据。根据如何处理系统的不确定性，我们找到强有力的证据，或弱证据反对不育中微子。我们表明，未来的IceCube数据将明确解决这个问题。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector
MiniBooNE数据中的4.8 $σ$异常与MINOS+和IceCube数据在涉及eV质量无菌中微子的中微子振荡的香草框架内不一致。我们表明，一个明显一致的图片，可以画出，如果带电电流和中性电流的非标准中微子相互作用在3+1中微子计划的工作。看来，要么中微子部门比通常想象的更复杂，要么一个或多个数据集需要修改。
2018-12-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A new analysis of the MiniBooNE low-energy excess
我们提出了一个新的分析的MiniBooNE实验的数据的结果，考虑到额外的背景的光子从$Δ^{+/0}$衰变中提出的arXiv：1909.08571和额外的贡献，由于相干光子发射，非相干生产更高的质量共振，和非相干非共振核子生产。结果表明，新的背景可以解释部分MiniBooNE低能过剩，MiniBooNE指示有利于短基线中微子振荡的统计意义从$5.1σ$减小到$3.6σ$ .我们还考虑了在3+1活跃-无菌中微子混合框架中短基线中微子振荡的影响。我们表明，新的分析的MiniBooNE数据表明较小的活性-无菌中微子混合，并可能导致我们走向解决方案的出现-消失的紧张局势在全球适合的短基线中微子振荡数据。
2020-12-19 hep-ex hep-ph
LSND effect as a Chooz-restricted "sterile" perturbation of three-neutrino texture
考虑到三个活动中微子与至少一个无菌中微子混合的假设，我们报道了一个简单的$4\times 4$织构，其$ 3 \times 3 $部分来自流行的三个活动中微子$ ν_e, ν_μ, ν_τ$的双峰织构，其中$ c_{12} = 1/\sqrt{2} = s_{12}$，$ c_{23} = 1/\sqrt{2} = s_{23}$和$ s_{13} = 0$ .这样的$3\times 3 $双峰织构通过在14平面中的旋转而被扰动，其中$ν_4 $是由无菌中微子$ν_s $引起的额外中微子质量状态，其成为LSND效应的原因。然后，利用$m^2_1\simeq m^2_2$，我们预测$\sin^2 2θ_{\rm atm} = {1/2}(1+ c^2_{14}) \sim 0.99$和$\sin^2 2θ_{\rm LSND} = {1/2}s^4_{14} \sim 4.5\times10^{-4}$，以及另外的$ Δm^2_{\rm atm} = Δm^2_{32}$和$ Δm^2_{\rm LSND} = |Δm^2_{41}|$，其中$c^2_{14} = \sin^2 2θ_{\rm sol} \sim 0.97$和$Δm^2_{21} = Δm^2_{\rm sol} \sim 10^{-7} {\rm eV}^2$如果{ \it例如}采用低太阳能解决方案。在这个含有$m…
2001-05-07 hep-ph
Explaining LSND using extra-dimensional shortcuts
我们探讨的可能性来解释的LSND结果的背景下，额外的维理论。如果无菌中微子通过额外维度走捷径，这将导致中微子色散关系的改变。因此，活性惰性的中微子振荡被修改，并出现新的共振类型。
2009-08-27 hep-ph
Explaining LSND by a decaying sterile neutrino
我们提出了一个解释的LSND证据的基础上中微子衰变的电子反中微子外观。我们引入一个重中微子，这是产生在π介子和μ介子衰变，因为一个小的混合与μ介子中微子，然后衰变成一个标量粒子和轻中微子，主要是电子类型。我们要求$g m_4\sim$的值为几个eV，$g$是中微子-标量耦合，$m_4$是重中微子质量，例如$m_4$在1 keV到1 MeV的范围内，而$g \sim 10^{-6} - 10^{-3}$。执行一个适合的LSND数据以及所有相关的空结果实验，我们表明，所有的数据都可以在这个衰减的情况下解释。在衰变模型的最小版本中，我们预测即将到来的MiniBooNE实验中的信号对应于与LSND中所见相同顺序的跃迁概率。此外，我们表明，我们的模型扩展到两个近简并的重中微子是可能的，引入CP破坏的衰变，这可能会导致在MiniBooNE运行在中微子模式的信号的抑制。我们简要地讨论了信号在未来的中微子振荡实验中，我们表明，我们的方案是兼容的边界从实验室实验中，我们在天体物理学和宇宙学的影响进行评论。
2005-09-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Searching for sterile neutrinos in ice
对LSND、MiniBooNE和其他一些实验结果的振荡解释要求存在质量为$\sim 1$ eV的无菌中微子并与活性中微子$|U_{μ0}|^2 \sim (0.02 - 0.04)$混合。不久前人们已经意识到，这种中微子的存在会显著影响TeV范围内的大气中微子通量，这可以由冰立方中微子天文台进行测试。鉴于第一次冰立方数据发布，我们已经重新审视了高能大气中微子在一个不育中微子的存在下的振荡。详细研究了各种混合方案的振动概率的性质，包括解析和数值计算。对最简单的$ν_s-$质量和$ν_s - ν_μ$混合方案计算了$ν_μ-$事件的能谱和角分布，并与IceCube数据进行了比较。对现有数据的统计分析表明，在$ν_s-$质量混合情况下，具有LSND/MiniBooNE所需参数的无菌中微子可以在大约$3σ$水平上被排除.然而，根据目前可用的IceCube数据，不能排除$ν_s- ν_μ$混合方案。
2011-07-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
